第1章 第1节 发酵工程的培养基-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套课件PPT（苏教版）

第一章 发酵工程 生命观念 运用结构与功能观分析微生物发酵菌种与发酵类型的关系。 科学思维 分析传统发酵技术与发酵工程原理和操作的不同，逐步建立技术思维和工程思维，并应用到工程中。 科学探究 通过“配制马铃薯葡萄糖琼脂培养基”“通过平板划线法获得纯化的酵母菌菌落”“分离土壤中分解尿素的细菌并进行计数”“制作酸奶”4个探究实践活动，提升实践操作技能。 社会责任 明确传统发酵技术和现代发酵工程与人们生活的关系，理解生物科学、技术和社会的关系。 第一节　发酵工程的培养基 学习目标 1.概述培养基的类型和作用。　 2.掌握基础培养基所含的成分。　　 3.了解几种特殊的培养基。　　　 4.学会配制马铃薯葡萄糖琼脂培养基。 知识点（一） 培养基的类型 知识点（二） 配制马铃薯葡萄糖 琼脂培养基 课时跟踪检测 目录 课堂小结与随堂训练 知识点（一） 培养基的类型 教材知识梳理 (一)培养基的含义及分类 1.培养基：主要是指为人工培养微生物等而制备的，适合微生物等__________________________的营养基质。 2.类型 按 成 分 天然 培养基 ①含义：由__________________________以及它们的_________________配制而成，如_____________培养基； ②优点：取材便利、_________、配制简便； ③缺点：_________难以控制、实验结果的_______较差； ④用途：适用于工业化生产 生长、繁殖或积累代谢产物 动植物组织或微生物细胞 提取物或粗消化物 牛肉膏蛋白胨 营养丰富 营养成分 重复性 按成分 合成 培养基 ①含义：由准确称量的________________________配制而成，如葡萄糖铵盐培养基； ②优点：化学成分及其含量明确、实验的_________好； ③缺点：配制过程繁琐、成本较高； ④用途：多用于研究和育种 按物理 性质 液体培养基 ↓加入凝固剂，如_____ 固体培养基或半固体培养基 按用途 分为_____培养基和_____培养基 高纯度化学试剂加蒸馏水 可重复性 琼脂 基础 特殊 续表 　(二)基础培养基 1.概念：为大多数微生物提供对营养条件的__________的培养基。其成分一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等最基本的物质。 2.成分 基本需求 淀粉 能量 蔗糖 铵盐 蛋白质 核酸 (三)特殊培养基 1.概念：以____________为基础，可进一步配制具有_____用途的培养基。包括：选择培养基、鉴别培养基和加富培养基。 2.三种特殊培养基的特点 选择 培养基 一种能将某种或某类微生物从__________________中分离出来的特殊培养基。一类选择培养基是依据某些微生物的______________设计出来的。另一类选择培养基是在培养基中加入________________________的某种化学物质 基础培养基 特殊 混杂的微生物群体 特殊营养需求 可抑制或杀死其他微生物 鉴别 培养基 用于快速_________不同类型微生物的特殊培养基，也可用于____________产生某种代谢产物的微生物菌种 加富 培养基 也称____培养基，即在培养基中加入_________________ ____________所需的特殊物质，如血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等 分类鉴定 分离和筛选 营养 有利于某些微生物 生长和繁殖 续表 3.加富培养基与选择培养基的区别 (1)采用加富培养基的目的，是___________________________，使其形成生长优势，以分离出该种微生物。 (2)采用选择培养基的目的，一般是_________________________ ____，而使所需要的微生物增殖，再分离出所需微生物。 增加所需分离的微生物的数量 抑制不需要的微生物生长和繁殖 [微提醒] 不是所有微生物培养基中都需要加入碳源、氮源 ①自养微生物能利用无机碳源(比如空气中的CO2)，培养基中不用添加碳源。 ②固氮微生物可利用N2作为氮源，培养基中不用加入氮源。 ③氨是硝化细菌的氮源，硝化细菌利用氧化环境中的氨时所释放的化学能，最终将二氧化碳转化为储存能量的有机物，进行化能合成作用。 ④对异养微生物来说，含C、H、O、N的有机化合物(尿素除外)既可能是碳源，又可能是氮源或能源。 　 (一)归纳培养基的成分及作用 核心要点点拨 营养要素 含义 作用 主要来源 碳源 主要提供含碳元素的物质　 构成生物体细胞的物质和一些代谢产物，有些是异养生物的能源物质 无机碳源：CO2、NaHCO3等； 有机碳源：糖类、脂肪酸、花生粉饼、石油等 氮源 主要提供含氮元素的物质　 合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物 无机氮源：N2、NH3、铵盐、硝酸盐等； 有机氮源：尿素、牛肉膏、蛋白胨等 水 在生物体内含量很高，在低等生物体内含量更高 不仅是优良的溶剂，而且可维持生物大分子结构的稳定 外界摄入 无机盐 为微生物提供除碳、氮元素以外的各种重要元素，包括某些大量元素 细胞内的组成成分，生理调节物质；某些化能自养菌的能源，酶的激活剂 无机化合物 续表 (二)比较选择培养微生物的四种方法 选择培养原理 具体处理 分离菌种 利用营养缺陷选择培养基进行的选择培养 不加含碳有机物的无碳培养基 分离 自养型微生物 无氮培养基 分离 自生固氮微生物 利用微生物(目的菌)对某种营养物质的特殊需求 石油作为唯一碳源的培养基 分离出能分解石油的微生物 尿素作为唯一氮源的培养基 分离出能分解尿素的微生物 在完全培养基中加入某些化学物质，利用加入的化学物质抑制或杀死其他微生物 加入青霉素等抗生素 分离出酵母菌或霉菌等真菌，同时抑制某些细菌或放线菌的生长 加入高浓度的食盐 分离金黄色葡萄球菌 利用培养条件进行的选择培养 在高温环境中培养 分离耐高温的微生物 将培养基pH调至较低水平 分离耐酸的微生物 在无氧环境中培养 分离厌氧微生物和兼性厌氧微生物 续表 (三)几种常用鉴别培养基的比较 名称 主要用途 主要化学物质 特征性变化 伊红-亚甲蓝琼脂培养基　 鉴别大肠杆菌 伊红、亚甲蓝 出现带金属光泽的深紫色菌落 刚果红 培养基 鉴别纤维素分解菌 刚果红、 纤维素 纤维素被分解后出现透明圈 油脂培养基 鉴别产脂肪酶菌株 食用油、吐温、中性红指示剂 由淡红色变成深红色 淀粉培养基 鉴别产淀粉酶菌株 可溶性淀粉 淀粉被水解后出现淀粉水解圈 溴甲酚紫培养基 鉴别产酸微生物 溴甲酚紫 培养基颜色由紫色转为黄色 (四)选择培养基与鉴别培养基的比较 培养基类型 选择培养基 鉴别培养基 配制 特点 添加(或缺少)某种 化学成分 添加某种指示剂或化学物质 目的 促进目的菌生长繁殖，抑制其他微生物生长繁殖 某种微生物的代谢产物与指示剂或化学物质发生颜色反应，其他微生物能正常生长繁殖但是没有颜色反应 主要应用 菌种的分离 菌种的鉴别 [典例]　(2025·南京月考)如表中 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 是用来培养微生物的三种培养基。甲、乙、丙都能在Ⅲ中正常生长繁殖；甲能在 Ⅰ 中正常生长繁殖，而乙和丙都不能；乙能在 Ⅱ 中正常生长繁殖，甲、丙都不能。下列说法正确的是 (　　) 注：“+”表示含有该物质，“-”表示不含有该物质。 序号 粉状硫 10 g K2HPO4 4 g FeSO4 0.5 g 蔗糖 10 g (NH4)2SO4 0.4 g H2O 100 mL MgSO4 9.25 g CaCl2 0.5 g Ⅰ + + + + - + + + Ⅱ + + + - + + + + Ⅲ + + + + + + + + A.甲、乙、丙都是异养型微生物 B.甲、乙都是自养型微生物、丙是异养型微生物 C.甲是固氮微生物、乙是自养型微生物、丙是异养型微生物 D.甲是异养型微生物、乙是固氮微生物、丙是自养型微生物 √ [解析]　根据表格分析，甲能在Ⅰ中正常生长繁殖，而乙和丙都不能，而Ⅰ培养基缺氮，说明甲属于固氮微生物；乙能在Ⅱ中正常生长繁殖，而甲和丙都不能，Ⅱ培养基中没有有机碳源，说明乙属于自养型微生物；丙不能在Ⅰ培养基中生长，说明不能固氮，又不能在Ⅱ培养基中生长，说明不能合成有机物，只能在Ⅲ培养基中生长，说明丙属于异养型微生物，C正确。 (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)天然培养基取材便利，配制成本低，适于实验室研究和育种。( ) (2)按照培养基的成分，可将培养基分为基础培养基和特殊培养基。( ) (3)培养基中加入琼脂的目的是提供碳源。( ) (4)所有微生物在培养时，培养基中都需加入氮源。( ) 层级训练评价 × × × × (5)培养不同微生物的培养基成分完全一样。 ( ) (6)以尿素为唯一氮源的培养基是选择培养基。( ) (7)淀粉是一种能被所有微生物利用的碳源。( ) (8)在选择培养基中滴加一定浓度的酚溶液可以抑制细菌的生长。( ) √ √ × × (二)落实知能 2.在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时又能抑制或者阻止其他种类微生物生长的培养基称为(　　) A.鉴别培养基 B.加富培养基 C.选择培养基 D.基础培养基 √ 解析：选择培养基是根据某一种或某一类微生物的特殊营养要求而设计的培养基，允许特定种类的微生物生长，同时又能抑制或者阻止其他种类微生物生长，利用这种培养基可以将所需要的微生物从混杂的微生物中分离出来，C与题意相符。 3.下列能选择出分解尿素的细菌的培养基是 (　　) A.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、琼脂、水 B.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、琼脂、水 C.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、尿素、琼脂、水 D.KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、水 √ 解析：分解尿素的细菌是异养微生物，因此培养基中应该加入有机碳源，如葡萄糖；分离分解尿素的细菌的培养基属于选择培养基，应该以尿素为唯一氮源。A项中无尿素，C项和D项中牛肉膏、蛋白胨都可以作为氮源，故B符合题意。 4.下列关于微生物培养基的叙述，正确的是 (　　) A.利用无氮培养基可以筛选自养微生物 B.在培养霉菌时，需要在培养基中添加青霉素、四环素等 C.可用牛肉膏蛋白胨培养基直接培养噬菌体 D.同一种物质不可能既作碳源又作氮源 √ 解析：利用无碳培养基可以筛选自养微生物，A错误；在培养霉菌时，需要在培养基中添加青霉素、四环素等，B正确；噬菌体是DNA病毒，没有细胞结构，不能独立生活，因此不能用牛肉膏蛋白胨培养基直接培养噬菌体，C错误；碳源是指能为微生物提供碳元素的物质，氮源是指能为微生物提供氮元素的物质，同一种物质可以既作碳源又作氮源，如蛋白胨、酵母提取物等，D错误。 (三)迁移应用 5.(2025·泰州质检)大肠杆菌是国际上公认的卫生监测指示菌，用于指示食品、饮用水等是否直接或间接受到了粪便的污染。少数微生物能分解乳糖，有些只产酸(酸性物质)，有些只产气，而大肠杆菌既能产酸又能产气，且产生的酸性物质能与伊红-亚甲蓝反应而呈现深紫色。某小组为检测某水体中大肠杆菌的污染状况，选用了如下两种培养基。 请回答下列问题： (1)从物理性质上看，两种培养基的类型_____ (填“相同”或“不同”)。在乳糖蛋白胨培养基中，为微生物的生长提供氮源的物质有______________；NaCl除了提供无机盐外，还具有_______________的作用。  培养基名称 部分成分 pH 乳糖蛋白胨 培养基 蛋白胨10 g，乳糖5 g，牛肉膏3 g，NaCl 5 g，溴甲酚紫0.16 g 7.4 伊红-亚甲蓝 琼脂培养基 蛋白胨10 g，乳糖10 g，KH2PO4 5 g，伊红0.4 g，亚甲蓝0.065 g，琼脂15 g 7.4 　　维持细胞渗透压 不同 蛋白胨、牛肉膏 解析：从物理性质上看，两种培养基的类型不同，乳糖蛋白胨培养基为液体培养基，而伊红-亚甲蓝琼脂培养基中加入了凝固剂——琼脂，为固体培养基；在乳糖蛋白胨培养基中，为微生物的生长提供氮源的物质有蛋白胨、牛肉膏；NaCl除了提供无机盐外，还具有维持细胞渗透压的作用。 (2)某小组取两支含乳糖蛋白胨培养基的试管A和B，A管中加入1 mL待测水样，B管不作处理，然后都放入培养箱中培养24 h。已知溴甲酚紫在酸性时呈黄色，碱性时(pH高于6.8)呈紫色。若出现___________________________________时，则提示水样可能被大肠杆菌污染。  A 管呈黄色并产气，B 管呈紫色不产气 解析：已知溴甲酚紫在酸性时呈黄色，碱性时(pH高于6.8)呈紫色。若水样被大肠杆菌污染，由于大肠杆菌既能产酸又能产气，则A管呈黄色并产气，B管呈紫色不产气。 知识点（二） 配制马铃薯葡萄糖琼脂培养基 教材知识梳理 (一)几种常用的培养基 1.培养_____的天然培养基主要有牛肉膏蛋白胨培养基等。 2.分离和培养_______通常用高氏Ⅰ号培养基等合成培养基。 3.培养_______常用马铃薯葡萄糖琼脂培养基。 (二)配制培养基的基本步骤 灭菌 调节 pH 细菌 放线菌 酵母菌 (三)常用培养基的应用和配方 牛肉膏 蛋白胨 培养基 (1)应用：培养_____； (2)配方：牛肉膏3 g、蛋白胨10 g、NaCl 5 g、琼脂15~20 g、水1 000 mL 高氏Ⅰ号 培养基 (1)应用：分离和培养_______； (2)配方：可溶性淀粉20 g、KNO3 1 g、NaCl 0.5 g、K2HPO4·3H2O 0.5 g、 MgSO4·7H2O 0.5 g、FeSO4·7H2O 0.01 g、琼脂15~20 g、水1 000 mL 细菌 放线菌 (一)多角度归纳培养基的配制原则 核心要点点拨 目的 要明确 不同的微生物对营养物质的需求不同，根据培养目的进行配制 营养要协调 营养物质的浓度和比例要适宜 理化性质适宜 控制好培养基的pH、渗透压等方面的性质 经济节约 在配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培养基成分，特别是在发酵工业中，培养基用量很大，应降低生产成本 (二)配制马铃薯葡萄糖琼脂培养基的实验探究 1.实验步骤 2.实验注意事项 (1)配制培养基时，待其中琼脂溶化后补足水至1 000 mL，需要精确称量试剂时可用电子天平。 (2)分装时注意不要污染试管口，随后立即用棉花塞或试管盖盖紧试管口。若制作斜面培养基，倒入试管中的培养基高度约为试管高度的1/5。 (3)包扎时，要以3~5支培养基斜面试管或3~5个培养基平板为一个单位，用牛皮纸包扎起来。 (4)将未接种的培养基在恒温箱中保温1~2天，若无菌落生长，则说明培养基制备成功；若有菌落生长，则说明培养基制备失败(被杂菌污染或灭菌不彻底)，需要重新制备。 [典例]　(2025·常州月考)下表为一种营养液的配方，试根据表中的内容，回答下列问题： (1)若用于植物培养，在培养的初期，植物出现萎蔫现象，最可能的原因是_______________。可采用的最简单的有效措施是________。  成分 Ca(NO3)2 KH2PO4 KCl MgSO4 Fe(NO3)2 Mo 蒸馏水 含量 1 g 0.25 g 0.12 g 0.30 g 0.30 g 极少 1 000 mL 　加水稀释 培养液浓度过高 [解析]　植物萎蔫是由于细胞大量失水，最可能的原因是培养液浓度过高，导致植物不能从培养液中吸水，甚至失水。可采用的最简单的有效措施是加水稀释培养液。 (2)培养一段时间后，检测到培养液中留存的N较少而Ca2+等离子较多，这一现象与细胞膜的___________有关。  选择透过性 [解析] 一段时间后，检测到培养液中留存的Ca2+较多，而N较少，说明该植物吸收Ca2+较少，而吸收N较多，这一现象与细胞膜的选择透过性有关。 (3)此培养液若用于培养微生物，则可以培养的微生物代谢类型是_______。培养液中含有的营养物质有___类，分别是___________ _____。如果不慎将过量的NaCl加入培养基中，如不想浪费此培养基，可加入_____，用以培养_______。若用于菌种的鉴别，应该增加的成分是_____。若除去Ca(NO3)2、Fe(NO3)2，加入碳源，该培养基则可用于培养___________。  固氮微生物 自养型 3 无机盐、水、氮源 碳源 耐盐菌 琼脂 [解析] 此培养液中无碳源，所以只能培养自养型微生物。此培养液能提供水、无机盐、氮源3类营养物质。不慎将过量NaCl加入培养基中，若不想浪费此培养基，可再加入碳源，用于培养耐盐菌。鉴定微生物菌种用的是固体培养基，所以该培养基中还应该加入琼脂。除去Ca(NO3)2、Fe(NO3)2，则该培养基中没有了氮源，若加入碳源，则该培养基可用于培养固氮微生物。 (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)配制培养基时应根据微生物的种类调整培养基的pH。( ) (2)产纤维素酶菌分离所用选择培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养。( ) (3)漆酶属于木质降解酶类，在环境修复、农业生产等领域有着广泛应用。选择培养基中需要加入漆酶的底物，通过菌落特征挑出产漆酶的菌落。( ) (4)配制培养基后要先调节pH，然后再进行分装、灭菌。( ) 层级训练评价 √ √ √ × (二)落实知能 2.下列关于培养基的配制的说法，错误的是(　　) A.配制培养基时要注意各种养分的浓度和比例 B.合适的培养基可实现分离、鉴定微生物等不同目的 C.在培养细菌时，一般需要将培养基调至酸性 D.不同培养基的配方不同，但一般含有碳源、氮源、水和无机盐 √ 解析：在培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性。 3.(2025·南通高二检测)马铃薯葡萄糖琼脂培养基常用于真菌的筛选，其配制过程如下：将马铃薯去皮切成小块，加水煮沸一定时间，过滤得到马铃薯滤液。在马铃薯滤液中加入一定量的琼脂，用水定容后灭菌。下列相关叙述错误的是 (　　) A.可在培养基中加入青霉素，以抑制细菌的生长 B.除碳源外，马铃薯滤液还可提供氮源和无机盐等 C.氮源进入细胞后，可参与合成磷脂、核苷酸等物质 D.加入稀碘液后，周围为蓝色的菌落，一般能产生淀粉酶 √ 解析：青霉素能抑制某些细菌的生长，因此在培养基中加入青霉素后可以筛选真菌，A正确；各种培养基的配方虽然不同，但其成分一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等最基本的物质，因此培养基中的马铃薯滤液除了为微生物生长提供碳源外，还可提供氮源和无机盐等，B正确；磷脂和核苷酸中都含有氮元素，因此氮源进入细胞后，可参与合成磷脂、核苷酸等物质，C正确；淀粉遇稀碘液显蓝色，产生淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，因此会形成透明圈，D错误。 4.(2025·海安月考)制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的过程中，关于倒平板的描述，正确的是 (　　) ①等培养基冷却至40 ℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板　②将灭过菌的培养皿放置在超净工作台备用，左手拔出锥形瓶的棉塞置于超净工作台上 ③右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰　④用左手将皿盖打开后放置在超净工作台上　⑤右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿，左手立即盖上皿盖　⑥倒完平板后，立即将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿底在上 A.①②③④ B.④⑤⑥ C.③⑤ D.①②④⑥ √ 解析：培养基冷却至50 ℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板，防止杂菌污染，①错误；灭过菌的培养皿放在酒精灯火焰旁的桌面上，②错误；右手拿锥形瓶，使瓶口迅速通过火焰，高温防止杂菌污染，③正确；用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于锥形瓶瓶口的缝隙，④错误；右手将锥形瓶中培养基倒入培养皿，左手立即盖上皿盖，⑤正确；等待平板冷却5~10分钟，再将平板倒过来放置，使皿盖在下，皿底在上，⑥错误。 (三)迁移应用 5.为筛选出优良的纤维素酶产生菌，某科研团队从腐木、腐土、腐叶等样品中采集微生物，配置马铃薯琼脂培养基和羧甲基纤维素琼脂培养基(后者的配方如下表)，分别用于初筛和复筛，最终分离、纯化得到降解纤维素能力较强的木霉株(T-1)和青霉株(P-1，P-2)。回答下列问题： (1)表中的培养基为_____ (填“固体”或“液体”)培养基，为微生物提供碳源的物质是________________。从功能上分析，该培养基属于____培养基。  物质 质量或体积 物质 质量或体积 羧甲基纤维素钠 10 g 琼脂 20 g (NH4)2SO4 4 g 蒸馏水 1 000 mL KH2PO4 2 g     MgSO4·7H2O 0.5 g     　　选择 固体 羧甲基纤维素钠 解析：表中的培养基成分中有琼脂，因此该培养基为固体培养基，表中能为微生物提供碳源的物质是羧甲基纤维素钠。从功能上分析，由于该培养基中以羧甲基纤维素钠为唯一碳源，因此，该培养基属于选择培养基。 (2)筛选产纤维素酶的微生物时，常用的染料是___________，最终选择的___________菌落挑取菌种，进一步纯化。  　产生透明圈 刚果红染料 解析：筛选产纤维素酶的微生物时，常用的染料是刚果红染料，该染料能与培养基中的纤维素形成红色复合物，随着纤维素被分解，逐渐在培养基上形成以纤维素分解菌的菌落为中心的透明圈，最终选择产生透明圈的菌落挑取菌种，进一步纯化。 (3)β-葡萄糖苷酶是一种纤维素酶，能将纤维二糖分解为_______ _______。为了探究T-1、P-1、P-2这3株霉菌产生β-葡萄糖苷酶的活性，选用甘蔗渣作为碳源的发酵产酶培养基，以水杨素(一种纤维二糖)作为酶促反应底物进行实验。实验结果以__________________________ ___________________为指标来反应酶活性高低。  　 单位时间内水杨素的减少量(或葡萄糖的增加量) 葡萄糖(或单糖) 解析： β-葡萄糖苷酶是一种纤维素酶，能将纤维二糖分解为葡萄糖。为了探究 T-1、P-1、P-2 这 3 株霉菌产生β-葡萄糖苷酶的活性，选用甘蔗渣作为碳源的发酵产酶培养基，以水杨素(一种纤维二糖)作为酶促反应底物，需要将3株霉菌分别接种到相同发酵产酶培养基中单独产酶，各取相同体积的酶液，加入等体积的水杨素分别进行反应，最后测量单位时间内水杨素的减少量或葡萄糖的增加量，以此来判断酶活性的高低。 /课堂小结与随堂训练/ 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.微生物是难以用肉眼观察的微小生物的统称，包括细菌、真菌、病毒及一些原生生物等。 2.固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂，不能为微生物生长提供能量和碳源。 3.天然培养基比较适用于工业化生产，合成培养基多用于研究和育种。 4.培养基的配方中没有琼脂，则通常为液体培养基；培养基的配方中含有琼脂，则通常为固体或半固体培养基。 5.选择培养基是一种能将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的特殊培养基。鉴别培养基是用于快速分类鉴定不同类型微生物的特殊培养基，也可用于分离和筛选产生某种代谢产物的微生物菌种。 6.牛肉膏提供的主要营养是碳源、氮源、磷酸盐和维生素，蛋白胨提供的主要营养是碳源、氮源和维生素。 三、素养好题训练 1.(2025·淮安月考)某些土壤细菌可将尿素[CO(NH2)2]分解为CO2和NH3供植物吸收和利用，但分解物CO2不能为该菌提供营养。下列关于配制分离这一菌种的选择培养基的成分符合要求的是(　　) A.仅尿素 B.尿素+葡萄糖 C.仅葡萄糖 D.牛肉膏+蛋白胨 √ 解析：根据题意可知，该土壤细菌是异养型微生物，要配制分离这一菌种的选择培养基需要含碳有机物作为碳源，尿素作为唯一氮源，B符合要求。 2.原油中含有大量有害的、致癌的多环芳烃。土壤中有些细菌可以利用原油中的多环芳烃作为碳源，在培养基中形成分解圈。为筛选出能高效降解原油的菌株并投入除污，某小组同学设计了相关实验。下列有关实验的叙述，错误的是 (　　) A.应配制来源于被原油污染土壤的土壤稀释液备用 B.配制以多环芳烃为唯一碳源的选择培养基 C.将土壤稀释液灭菌后接种到选择培养基上 D.在选择培养基上能形成分解圈的即为所需菌种 解析：若将土壤稀释液进行灭菌，目的细菌会被杀死，就不能筛选出目的菌株，C错误。 √ 3.实验室有一瓶标签部分缺失(如图)的细菌培养基粉末，按标签中的“用法”配制的培养基 (　　) A.属于液体培养基 B.属于基础培养基 C.可鉴定大肠杆菌 D.可分离自生固氮菌 √ 解析：根据图中成分可知，培养基中含有琼脂，因此该培养基不属于液体培养基，A错误；根据培养基成分可知，该培养基含有牛肉浸粉、蛋白胨和氯化钠，含有碳源、氮源和无机盐等物质，故该培养基属于基础培养基，B正确；鉴定大肠杆菌常用伊红-亚甲蓝琼脂培养基，而该培养基的主要成分中不含伊红、亚甲蓝，所以不能鉴定大肠杆菌，C错误；牛肉浸粉和蛋白胨中含有N，所以该培养基不能分离自生固氮菌，D错误。 4.某同学配制了能从土壤中分离出尿素分解菌的培养基M，培养基的配方如表所示。下列说法错误的是 (　　) A.培养基M属于选择培养基 B.培养基M属于固体培养基 C.培养基M属于鉴别培养基 D.尿素作为唯一氮源 组分 KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4· 7H2O 葡萄糖 尿素 琼脂 含量/g 1.4 2.1 0.2 10 1 15 溶解后自来水定容到1 000 mL √ 解析：培养基M中以尿素作为唯一的氮源，则尿素分解菌能在此培养基上生长，而其他微生物的生长受到抑制，故培养基M属于选择培养基，A、D正确；培养基M中含有琼脂，故培养基M属于固体培养基，B正确；培养基M中没有指示剂，不属于鉴别培养基，C错误。 5.某同学从被石油污染的土壤中分离得到A和B两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。 实验所用的培养基成分如下。 培养基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。 培养基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油。 操作步骤： ①将A、B菌株分别接种在两瓶液体培养基Ⅰ 中培养，得到A、B菌液； ②液体培养基Ⅰ、Ⅱ中添加琼脂，分别制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按图中所示在平板上打甲、乙两孔。 回答下列问题。 (1)实验所用培养基中作为碳源的成分是______。培养基中NH4NO3的作用是为菌株的生长提供氮源，氮源在菌体内可以参与合成___________________ (答出2种即可)等生物大分子。  　DNA、RNA、蛋白质 石油 解析：培养基的成分有碳源、氮源、无机盐和水等，从组成培养基的物质所含化学元素可知，作为碳源的成分是石油。DNA、RNA、蛋白质等生物大分子都含有N元素，故氮源在菌体内可以参与合成这些物质。 (2)步骤①中，在资源和空间不受限制的阶段，若最初接种N0个A细菌，繁殖n代后细菌的数量是______。  N0·2n　 解析：由题意“资源和空间不受限制”可知，细菌的增殖呈“J”型曲线增长，由于DNA的半保留复制，细菌每繁殖一代就是上一代的2倍，根据公式Nt=N0λt，λ=2，繁殖n代后细菌的数量是N0·2n。 (3)为了比较A、B降解石油的能力，某同学利用步骤②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ进行实验，结果如表所示(“+”表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“-”表示无透明圈)，推测该同学的实验思路是_______________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  菌株 透明圈大小 平板Ⅰ 平板Ⅱ A +++ ++ B ++ - 在无菌条件下，将等量等浓度的A菌液和B菌液分别接种到平板Ⅰ的甲和乙两孔处，平板Ⅱ也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较A、B降解石油的能力 解析：分析表格数据可知，实验的结果是在平板Ⅰ上，A菌株降解石油的能力高于B菌株；在平板Ⅱ上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，根据实验的单一变量和对照原则，推测该同学的思路见答案。 (4)现有一贫氮且被石油污染的土壤，根据上表所示实验结果，治理石油污染应选用的菌株是___，理由是_______________________ ______________________________________________。  　 A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长 A 解析：由表格数据可知，在平板Ⅱ(无氮源的培养基)上，A菌株仍然能降解石油，而B菌株不能降解，所以要治理贫氮且被石油污染的土壤，应该选用A菌株，因为A菌株降解石油的能力高于B菌株，并且在没有添加氮源的培养基中也能生长。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 一、选择题 1.在实验室里，从土壤里分离出自生固氮菌所需的培养基属于(　　) A.MS培养基 B.鉴别培养基 C.选择培养基 D.液体培养基 √ 解析：可用选择培养基从土壤里分离出自生固氮菌。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 2.(2025·连云港期末)不同的微生物对营养物质的需求各不相同。下列有关一种以CO2为唯一碳源的自养型微生物所需营养的描述，错误的是 (　　) A.氮源物质为该微生物提供必要的氮元素 B.碳源物质也是该微生物的能源物质 C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质 D.水是该微生物的营养要素之一 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：微生物生长繁殖需要氮源，氮源物质为该微生物提供必要的氮元素，A正确；该自养型微生物的碳源物质是CO2，属于无机物，不能作为其能源物质，B错误；无机盐是微生物生长繁殖不可缺少的营养物质，C正确；生物的生命活动离不开水，水是该微生物的营养要素之一，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 3.下列有关培养基的叙述，正确的是 (　　) A.牛肉膏蛋白胨培养基可用来直接培养细菌、病毒等微生物 B.从微生物中分离硝化细菌时，培养基中可以不加氮源 C.培养放线菌时，需要在培养基中添加数滴酚溶液 D.琼脂是一种多糖，可为微生物生长提供碳源 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：病毒没有细胞结构，只能寄生在宿主活细胞中才能进行繁殖，不能利用牛肉膏蛋白胨培养基直接进行培养，A错误；硝化细菌属于自养型微生物，能够以CO2为碳源，故培养硝化细菌可以不加有机碳源，B错误；在培养放线菌时，需要在培养基中添加数滴酚溶液，C正确；培养基加入的琼脂是作为凝固剂，不能为微生物生长提供碳源，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 4.下列有关培养基配制的叙述，正确的是 (　　) A.牛肉膏蛋白胨培养基中，碳源是牛肉膏，氮源是蛋白胨 B.培养乳酸菌时，需要在培养基中加入抗生素 C.若制作斜面培养基，倒入试管中的培养基高度约为试管高度的3/5 D.培养谷氨酸产生菌时，需要在培养基中添加非淀粉类糖类 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：在牛肉膏蛋白胨培养基中，牛肉膏和蛋白胨都可以提供碳源和氮源，A错误；乳酸菌不能在含抗生素的培养基中生存，故不能加入抗生素，B错误；若制作斜面培养基，倒入试管中的培养基高度约为试管的1/5，C错误；谷氨酸产生菌不能利用淀粉，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 5.(2025·连云港期末)下列关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的说法，错误的是 (　　) A.先调节pH，再将培养基进行灭菌 B.锥形瓶中的培养基灭菌后才能倒平板 C.倒平板时锥形瓶的棉塞可以随意放置 D.平板冷却凝固后，要将平板倒过来放置 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：如果灭菌后才调pH，加入的酸或者碱液可能会造成新的杂菌污染，所以先调pH，再灭菌，A正确；若倒平板后再灭菌，培养皿中的培养基会沸腾，到处飞溅，所以先在锥形瓶中灭菌，再倒平板，B正确；倒平板时棉塞拿在手里，不能随意放置，否则会导致杂菌污染棉塞，C错误；平板冷却凝固后需要倒过来放置，防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 √ 6.(2024·浙江6月选考)脲酶催化尿素水解，产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活性。下列叙述错误的是 (　　) A.镍是组成脲酶的重要元素 B.镍能提高尿素水解反应的活化能 C.产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖 D.以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：根据题意，脲酶被去除镍后失去活性，说明镍是组成脲酶的重要元素，A正确；脲酶催化尿素水解的机理为降低化学反应所需的活化能，镍作为脲酶的重要组成元素，应该与降低尿素水解反应的活化能有关，B错误；产脲酶细菌可在以NH4Cl为唯一氮源的培养基生长繁殖，C正确；产脲酶细菌能利用脲酶催化尿素水解产生的氨作为氮源，不能产脲酶的细菌则无法分解尿素获得氮源，因此以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 7.下列叙述错误的是 (　　) A.在培养基中加入Na2HPO4和KH2PO4，既能提供无机盐又能起到调节pH的作用 B.向培养基中加入葡萄糖，既能为微生物的生长提供能源又能提供碳源用于合成含碳化合物 C.培养乳酸菌时除一般营养物质外，还需要满足其生长对pH、维生素以及氧气的需求 D.可用麦芽汁琼脂培养基培养酵母菌 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：在培养基中加入Na2HPO4和KH2PO4，既能提供无机盐又能作为缓冲物质起到调节pH的作用，A正确；葡萄糖是能源物质，能为微生物的生长提供能源，同时又能提供碳源用于合成含碳化合物，B正确；乳酸菌是厌氧菌，进行无氧呼吸，培养乳酸菌不需要氧气，需要提供无氧条件，C错误；可用麦芽汁琼脂培养基培养酵母菌，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 8.(2025·徐州检测)大肠杆菌是寄生于人和动物肠道中的细菌，利用其代谢产物能与染料伊红—亚甲蓝反应，使菌落呈深紫色并带有金属光泽，从而将其鉴别出来。下表是其培养基配方。下列相关叙述错误的是 (　　) 成分 蛋白胨 乳糖 磷酸二 氢钾 X 蒸馏水 2%伊红 水溶液 0.5%亚甲蓝 水溶液 含量 10 g 10 g 2 g 20~30 g 1 000 mL 20 mL 13 mL 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 A.培养基配方中X的成分可以是琼脂 B.该培养基中蛋白胨提供的主要营养有碳源、氮源和维生素等 C.可采用干热灭菌法对该培养基灭菌 D.可利用培养基上菌落的特征来判断和鉴别大肠杆菌的存在 成分 蛋白胨 乳糖 磷酸二 氢钾 X 蒸馏水 2%伊红 水溶液 0.5%亚甲蓝 水溶液 含量 10 g 10 g 2 g 20~30 g 1 000 mL 20 mL 13 mL √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：鉴别培养基将大肠杆菌鉴别出来，需要使用固体培养基，则培养基配方中X的成分可以是琼脂，A正确；该培养基中，蛋白胨为大肠杆菌提供的主要营养有碳源、氮源和维生素等，B正确；培养基灭菌通常采用高压蒸汽灭菌法，C错误；除利用特定培养基选择、鉴定某种细菌外，还可以依据菌落的形状、大小等特征对细菌进行初步的鉴定和分类，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 9.[多选]下列关于选择培养基和鉴别培养基的叙述，不正确的是 (　　) A.都可以添加某种化学物质 B.培养基上的各个菌种均不死亡 C.添加青霉素的培养基只能够筛选出酵母菌 D.鉴别培养基只能用于快速分类鉴定微生物 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：选择培养基中加入某种化学物质一般是抑制杂菌的生长，而鉴别培养基中加入某种化学物质一般是用于鉴别是否存在目的菌，A正确；选择培养基中不需要的菌种一般不能生长，B错误；青霉素可抑制细菌细胞壁的形成，加入青霉素的培养基会抑制某些细菌的生长，从而分离得到酵母菌和霉菌等，C错误；鉴别培养基还可以用于分离和筛选产生某种代谢产物的微生物菌种，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 10.[多选](2025·泰州高二月考)如图4支试管分别代表4种微生物(固氮菌、产甲烷菌、酵母菌、幽门螺杆菌)在半固体培养基中的生长状态，其中乙试管代表幽门螺杆菌的生长状态，如表为某培养基的成分及其含量。下列叙述正确的是 (　　) 成分 含量 成分 含量 葡萄糖 10 g CaSO4 0.2 g KH2PO4 0.2 g CaCO3 5 g MgSO4 0.2 g 琼脂 3.5 g NaCl 0.2 g 蒸馏水 1 L 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 A.甲、丙、丁三个试管中的微生物分别是固氮菌、产甲烷菌、酵母菌 B.将幽门螺杆菌转移到题表所示培养基继续培养，由于培养基营养充足而更有利于它的生长 C.幽门螺杆菌的代谢类型可能是微厌氧异养型 D.丁试管中的微生物在题表所示培养基上不能正常生长，但与圆褐固氮菌同时接种在题表所示培养基上可以正常生长 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：分析题图4支试管中微生物对空气的依赖程度，甲试管中微生物在试管上部空气充足的条件下生长，其对应固氮菌；乙试管中幽门螺杆菌在试管中上部生长，其代谢类型可能是微厌氧异养型，在空气充足或绝对无氧的环境中不能生长；丁试管中微生物在培养基中均匀分布，是兼性厌氧型微生物，其对应酵母菌；丙试管中微生物集中在试管底部生长，是严格厌氧型微生物，其对应产甲烷菌，A、C正确。由题表所示培养基的成分及其含量可知，该培养基缺少氮源，故将幽门螺杆菌转移到该培养基上其不能正常生长；丁试管中的微生物酵母菌在该培养基上也不能正常生长，但与圆褐固氮菌同时接种在该培养基上可以正常生长，因为圆褐固氮菌能固定空气中的N2，为酵母菌的生长提供氮源，B错误，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 二、非选择题 11.马铃薯琼脂培养基是将马铃薯去皮切片，加水煮沸一定时间，用纱布过滤得到马铃薯浸出液，加入一定量蔗糖和琼脂，用蒸馏水定容后灭菌而得到。请回答下列问题： (1)培养基中的马铃薯浸出液主要为微生物生长提供了水、___________ ________ (答出其他三类)等营养物质。该培养基通常用于培养或筛选真菌，若在培养基中加入青霉素则可以抑制__________________的生长，从培养基功能上分析，加入了青霉素的培养基应属于_____培养基。  　　选择 碳源、氮源、无机盐 某些细菌或放线菌 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：马铃薯浸出液可以为微生物提供碳源、氮源、水和无机盐等营养物质。马铃薯琼脂培养基通常用来培养真菌，其加入的青霉素有抑制某些细菌或放线菌生长的作用；选择培养基允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长，加入青霉素的培养基，可抑制某些微生物的生长，属于选择培养基。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (2)若在该培养基中用淀粉取代蔗糖，接种土壤滤液并培养，平板上长出菌落后，可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是_____，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是_____________ ________________________________________________。  　 淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈 碘液 解析：要筛选出能产淀粉酶的微生物可在培养基中加入碘液，该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是淀粉遇碘液显蓝色，产淀粉酶的菌落周围淀粉被水解，形成透明圈。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 12.将微生物接种在只缺少某种营养物质的基础培养基中，再将所缺的营养物质点植于平板上，该营养物质便逐渐扩散于植点周围。该微生物若需要此种营养物质，便在这种营养物质扩散处生长繁殖，形成肉眼可见的菌落圈，这种测定微生物营养需求的方法称为生长谱法。某兴趣小组尝试用生长谱法测定某种大肠杆菌对糖类(碳源)的需求情况，操作流程如下： Ⅰ.培养基的制备。该小组所用无碳培养基配方如表(加水定容至1 L)： 成分 NaCl KH2PO4 K2HPO4 (NH4)2SO4 MgSO4· 7H2O 琼脂 质量/g 1 0.5 0.5 2 0.2 20 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 同时配制质量分数为10%的葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖溶液各50 mL Ⅱ.将大肠杆菌悬液与溶化并冷却至50 ℃的固体培养基混匀，倒平板。 Ⅲ.将已凝固的平板背面用记号笔划分为四个区，并注明要点植的糖类名称。 Ⅳ.通过无菌操作分别加入蘸有不同糖类的无菌滤纸片，待平板吸收干燥后倒置培养24小时。 结合所学知识，回答下列问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (1)无碳培养基配方中加入(NH4)2SO4的目的是____________________ _______________。  (2)该小组发现最终在培养基的四个区内均有菌落圈产生，但大小不同，据此得到的初步结论是____________________________________ __________________________________________________。  提供氮源(供微生物合成含氮有机物)　 大肠杆菌可以利用四种糖类(葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖)作为碳源，但利用的程度不同 解析：无碳培养基配方中加入(NH4)2SO4的目的是提供氮源(供微生物合成含氮有机物)。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：培养基的四个区中含有不同的糖类(葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖)，若在培养基的四个区内均有菌落圈产生，但大小不同，说明大肠杆菌可以利用四种糖类，但利用程度不同。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 (3)生长谱法还可用于某些营养缺陷型菌株(失去合成某种生长因子能力的菌株)的筛选和鉴定，例如大肠杆菌经紫外线诱变处理后会产生一些营养缺陷型突变个体，现已纯化并制备出某营养缺陷型的菌悬液，但不清楚是氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸—维生素缺陷型，某生物兴趣小组用生长谱法设计实验进行鉴定，请将他们的实验设计补充完整。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 实验思路：将菌悬液与溶化并冷却至50 ℃的不含氨基酸和维生素的基础培养基混匀，倒平板；将培养基划分成两个相等的区域A、B；A区____________、B区___________；在适宜温度下培养，观察菌落产生的区域。  实验结果及结论：____________________________________________ __________________________________________________________________________________。  　　 若菌落只在A区产生，则为氨基酸缺陷型；若菌落只在B区产生，则为维生素缺陷型；若菌落产生在AB交界处，则为氨基酸—维生素缺陷型 点植氨基酸 点植维生素 1 5 6 7 8 9 10 11 12 2 3 4 解析：要通过生长谱法探究大肠杆菌属于氨基酸缺陷型、维生素缺陷型还是氨基酸—维生素缺陷型，本实验的自变量为点植物质的种类(氨基酸还是维生素)，因变量为菌落产生的区域。实验思路：将大肠杆菌悬液与溶化并冷却至50 ℃的不含氨基酸和维生素的基础培养基混匀，倒平板；将培养基划分成两个相等的区域A、B；A区点植氨基酸、B区点植维生素；在适宜温度下培养，观察菌落产生的区域。若大肠杆菌为氨基酸缺陷型，需提供氨基酸才能生长繁殖，故菌落只在A区产生；若大肠杆菌为维生素缺陷型，需提供维生素才能生长繁殖，故菌落只在B区产生；若大肠杆菌为氨基酸—维生素缺陷型，需提供氨基酸和维生素才能生长繁殖，故菌落产生在AB交界处。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $